Skip to main content
SUPERVISOR
محمدرضا احسانی (استاد راهنما) ترانه جعفری بهبهانی (استاد راهنما) محسن محمدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Hamed Heidariyan
حامد حیدریان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Prediction of wax appearance temperature of crude oil using the couple of multi-solid model with PC_SAFT and PR EoS
Waxprecipitation is an important problem in the oil and gas industry so that itmay cause plugging of the process equipment and traortation pipelines during oiltraortation, production and refining. Therefore, an accurate thermodynamicmodel for prediction of the wax appearance temperature (WAT) at especially highpressures can be helpful to deal with this problem. In this work, an improvedthermodynamic model based on multi solid (MS) model of wax precipitation whichis coupled with the Chain form of the Statistical Associating Fluid Theory (PC-SAFT) equationof state (EOS) has been developed to correlate the WAT values. Also the MSmodel of wax precipitation has been coupled with the Peng Robinson (PR) EOS inorder to be compared with the proposed model. After plotting bubble curve, solid-liquidequilibria (SLE) calculations were employed for the pressures above the bubblecurve, and vapor-liquid-solid equilibria (VLSE) calculations were utilizedbelow the bubble curve in P-T diagram. In the proposed model, the crude oil has beenconsidered as a mixture of the paraffinic, naphthenic and aromatic fractionsand the plus fraction has been characterized using the threeparameters gamma probability function theory, in order to improve thecharacterization of the previous models based on two parameters gammaprobability function theory. The results of the model were compared in highand low conditions of the bubble curve with the available experimental data inthe sources as well as with experimental data measured at the Oil IndustryResearch Institute for 9 samples of Iranian oil. The results of thecorrelated values show that the proposed model based on PC-SAFT EOS with thecorrelated parameters can predict the WAT values better than the MS model withPR EOS with %AAD below %1 at a wide range of pressures. The improvement in the proposed model is about %0.5 relative to the PR equation.
رسوب واکس یکی از مشکلات مهم در صنایع نفت و گازمحسوب می‌شود. زیرا ممکن است که باعث گرفتگی تجهیزات فرایندی و لوله‌های انتقال درهنگام جابه‌جایی، تولید و پالایش نفت خام شود. بنابراین، گسترش مدل ترمودینامیکیدقیق به‌منظور پیش‌‌بینی دمای ظهور واکس، به ویژه در فشارهای بالا، می‌تواند برایشناسایی نقاط دارای احتمال تشکیل رسوب و جلوگیری از ایجاد این مشکل، مفید باشد. دراین تحقیق، به منظور پیش‌بینی دمای ظهور واکس برای نفت زنده در شرایط فشاری بالاتراز فشار اتمسفری، مدل چندجامدی رسوب واکسبا استفاده از معادله‌ی حالت PC-SAFT بهبودیافته‌ و مورد استفاده قرار گرفته‌است. همچنین به منظورمقایسه مدل پیشنهادی با مدل ‌های قبلی، از مدل چندجامدی کوپل‌شده با معادله‌ی حالتPR استفاده شده‌است. برای اینکار ابتدا فشار نقطه حباب برای نفت‌های زنده مورد بررسی، تعیین شده و پس از آن برایشرایط فشاری بالای منحنی حباب از تعادل فازی جامد-مایع و برای فشارهای پایین‌تر ازمنحنی حباب از تعادل فازی جامد-مایع-بخار استفاده شده‌است. در مدل پیشنهادی، نفتخام متشکل از سه برش پارافینی، نفتنی و آروماتیکی درنظر گرفته‌ شده‌است و مشخصه‌سازیبرش سنگین با استفاده از تابع احتمال گاما سه پارامتری، به‌منظور بهبود مدل‌هایقبلی که عمدتاً مبتنی بر روش تابع احتمال دو پارامتری بوده‌است، صورت گرفته‌است. نتایجحاصل از مدل در شرایط بالا و پایین‌تر از نقاط حباب با داده‌های آزمایشگاهی موجوددر منابع و همچنین با داده‌های آزمایشگاهی اندازه‌گیری شده در پژوهشگاه صنعت نفتبرای 7 نمونه از نفت زنده ایران مقایسهشده است. نتایج مدل‌پیشنهادی براساس معادله‌ی‌ حالت PC-SAFT نشان می‌دهد که این مدل عملکرد بهتری را در مقایسه با مدل چندجامدی بر اساس معادله‌ی حالت PR داشته است و انحراف متوسط مطلق در این مدل کمتر از 1% بدست می‌آید.

تحت نظارت وف ایرانی